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垃圾焚烧发电烟气净化技术现状及发展趋势

北极星环保网来源:《科技创新导报》作者:侯海盟2017/3/28 10:25:04我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:垃圾焚烧发电 二噁英 除尘器

北极星环保网讯:摘要:随着环保要求的日益严格,垃圾焚烧发电逐渐成为垃圾处理的主流技术。烟气净化作为垃圾焚烧发电厂的重要环节,决定着垃圾焚烧二次污染物的排放水平。该文介绍了垃圾焚烧发电的烟气净化系统,分析了各种焚烧烟气污染物的控制方法,探讨了其发展趋势。

关键词:垃圾焚烧,烟气净化,二噁英

随着我国经济的快速发展、城市化水平和人民生活水平的不断提高,垃圾产生量与日俱增,由此而带来的环境污染问题日益严重,垃圾无害化处理处置已成为生态环境领域的突出问题。很多城市的垃圾增长速度超过GDP增速,面临“垃圾围城”的困境。

垃圾焚烧可以实现其能源化资源化利用,减容、减量效果明显,处理速度快,不需要长期储存,节约土地资源。不仅充分利用垃圾的热值,又能对燃烧产生的有害成分通过烟气处理系统进行集中处理,减少对环境的污染。垃圾焚烧发电已经成为国际上处理垃圾和危险废物的主流技术[1]。

垃圾焚烧产生的烟气中有多种污染物,需要进行合理净化,以免对环境产生二次污染。国家也颁布了相关标准对垃圾焚烧烟气排放指标做出了限制,主要包括颗粒物、酸性气体、二噁英和重金属等[2]。文章针对这几种污染物,分别介绍了烟气净化的主要技术工艺,分析了其优劣,并探讨了其发展趋势。

1气态污染物净化工艺

1.1酸性气体脱除工艺

酸性气体净化工艺按照有无废水排出分为干法、半干法和湿法3种,每种工艺有其组合形式,也各有优缺点。

(1)干式除酸可以有两种方式,一种是干式反应塔,干性药剂和酸性气体在反应塔内进行反应,然后一部分未反应的药剂随气体进入除尘器内与酸进行反应。另一种是在进入除尘器前喷入干性药剂,药剂在除尘器内和酸性气体反应。除酸的药剂大多采用消石灰(Ca(OH)2),让Ca(OH)2微粒表面直接和酸气接触,产生化学中和反应,生成无害的中性盐颗粒,在除尘器里,反应产物连同烟气中粉尘和未参加反应的吸收剂一起被捕集下来,达到净化酸性气体的目的。

(2)半干式反应塔吸收剂一般采用氧化钙(CaO)原料,制备成氢氧化钙(Ca(OH)2)溶液,在烟气净化工艺流程中通常置于除尘设备之前,因为注入石灰浆后在反应塔中形成大量的颗粒物,必须由除尘器收集去除。由喷嘴或旋转喷雾器将Ca(OH)2溶液喷入反应器中,一般由反应塔顶端喷入,形成粒径极小的液滴。由于水分的挥发从而降低废气的温度并提高其湿度,使酸气与石灰浆反应成为盐类,掉落至底部。

半干式反应塔内未反应完全的石灰,可随烟气进入除尘器,若除尘设备采用袋式除尘器,部分未反应物将附着于滤袋上与通过滤袋的酸气再次反应,使脱酸效率进一步提高,相应地提高了石灰浆的利用率。

(3)湿法脱酸采用洗涤塔形式,烟气进入洗涤塔后经过与碱性溶液充分接触得到较好的脱酸效果。洗涤塔设置在除尘器的下游,以防止粒状污染物阻塞喷嘴而影响其正常操作。同时湿式洗涤塔不能设置在袋式除尘器上游,因为高湿度之饱和烟气将造成粒状物堵塞滤布,致使气体无法通过滤布。

干法工艺效率较低,一般不能满足排放指标的要求。若垃圾中的Cl和S的含有量较低,半干法工艺理论上能满足该工程排放指标要求;但垃圾成分波动较大的情况下,半干法工艺则难以保证效果。湿法净化工艺的酸性气体脱除效率最高,其工艺组合形式也多种多样,但流程过于复杂,配套设备较多,并有后续的废水处理问题。基于以上分析,一般垃圾焚烧发电厂采用“半干法+干法”的组合工艺,确保达标排放。这种组合工艺技术成熟,运行可靠,控制方便灵活。

1.2、NOX去除工艺

NOX的去除工艺有选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)。

1.2.1选择性催化还原法(SCR)

SCR是在有催化剂的条件下将NOX还原成N2。为了达到SCR还原反应所需的200℃温度,烟气在进入催化脱氮器之前需要再加热。试验证明SCR可以将NOX排放浓度控制在50mg/Nm3以下。

延伸阅读:

垃圾焚烧发电的布袋除尘结症及技改路径

论垃圾焚烧发电项目焚烧炉、余热锅炉设备系统危险及有害因素

新型环保垃圾发电厂脱硝工艺及案例分析

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